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火狐体育官网链接:断路器工作原理分类详解

发布时间:2022-09-29 09:57:39 来源:火狐体育安卓版最新版 点击次数:46 作者:火狐体育官网链接

  导读:在现代社会,无论哪个行业都离不开电。而电的使用有不可避免的会造成一些安全隐患。为了保证我们在日常生活中的用电安全,便有了

  断路器(circuit breaker)其实就是一个开关,但该开关的状态并不是人为控制的,而是由电路控制。在正常工作情况下,开关处于闭合状态,而当电路发生严重的过载或者短路及欠电压等故障时,该开关自动断开,起到保护设备及线路作用。其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合,目前已经获得广泛的应用。

  断路器在判断故障后会进行如下图所示动作,以实现对电源线路及电动机等的保护。

  断路器一般由触头系统、灭弧系统、操作机构、脱扣器、外壳等构成,可分为万能式断路器和塑料外壳式断路器两大类,目前我国万能式断路器主要生产有DWI5、DWI6、DWI7(ME)、DW45等系列,塑料外壳式断路器主要生产有DZ20、CMI、TM30等系列。

  断路器按其使用范围还可分为高压断路器和低压断路器,但高低压界线比较模糊,一般将电压超过3kV的称为高压断路器。而在我们日常生活中被广泛使用的为低压断路器。

  低压断路器也称为自动空气开关,可用来控制不频繁启动的电动机,是低压配电网中一种重要的保护电器。低压断路器的主触点是依靠手动操作或电动合闸的。在主触点闭合后,自由脱扣机构便将主触点锁在合闸的位置上。过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联,而欠电压脱扣器的线圈和电源并联。当电路发生短路或严重过载时,过电流脱扣器的衔铁吸合,使得自由脱扣机构动作,主触点断开主电路。当电路发生过载时,热脱扣器的热元件发热使得双金属片发生变形,当其变形到一定程度时便推动自由脱扣机构动作,断开开关。当电路欠电压时,欠电压脱扣器的衔铁释放,也会使得自由脱扣机构动作,断开开关。

  高压断路器相对于低压断路器而言,由于要断开的电弧在拉长后仍可燃烧不熄灭,因此灭弧是其要完成的核心工作。灭弧主要是在冷却电弧减弱游离的同时,通过吹弧拉长电弧,加强带电粒子的复合和扩散运动,并把弧隙中的带电粒子吹散,从而可以迅速恢复介质的绝缘强度,起到保护作用。

  最简单的电路保护装置是保险丝,也就是将一根很细的导线加上保护套后接入电路。而这种保险丝在温度达到某一水平后即可熔断,造成开路。断路器也是一种电路保护装置,但可以反复使用,不像保险丝一样,只能发挥一次作用。基本型断路器的工作原理如下:

  电流能磁化电磁体,电磁体产生的磁力随电流的增强而增强,当电流增大到危险水平时,电磁体产生的磁力也相应增大,拉动与开关联动装置相连的金属杆,使开关断开,从而中断电流,保护电路。双金属条也是利用类似的原理来实现对电路的保护的,在高电流下,金属条发生变形,变形到一定程度时便会启动联动装置来断开开关。有的断路器还依靠填充易爆物来实现对开关的控制,当电流超过某一点时,便会点燃易爆材料,断开开关。

  增强型断路器摒弃了简单的电气设备,使用半导体设备来监测电流水平。例如接地故障断路器(GFCI),它不仅能避免房屋的配线受损,还能保护人们免遭点击。GFCI会不断地监测电路中零线和火线上的电流,当两者相同时,处于正常工作状态,而若两者电流不同(如有人不慎触碰火线造成的火线上电流急剧增大,而零线上电流不变),则会立即切断电路,防止事故发生。由于GFCI无需等到电流上升到危险水平就能采取行动,故其反应速度比传统断路器快得多。